(12) Oversettelse av europeisk patentskrift (11) NO/EP 2130 B1 (19) NO NORGE (1) Int Cl. F16B 2/14 (2006.01) E21B 19/07 (2006.01) E21B 19/10 (2006.01) Patentstyret (21) Oversettelse publisert 2014.09.08 (80) Dato for Den Europeiske Patentmyndighets publisering av det meddelte patentet 2014.0.14 (86) Europeisk søknadsnr 12004817.8 (86) Europeisk innleveringsdag 2012.06.27 (87) Den europeiske søknadens Publiseringsdato 2013.01.30 (30) Prioritet 2011.07.2, DE, 10201110864 2012.03.16, DE, 10201200794 (84) Utpekte stater AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR (73) Innehaver Blohm + Voss Oil Tools GmbH, Hermann-Blohm-Strasse 2, 2047 Hamburg, Tyskland (72) Oppfinner Baier, Jens, Denickestrasse 14, 2107 Hamburg, Tyskland Vierke, André, Hoherade 13, 2027 Hamburg, Tyskland (74) Fullmektig Zacco Norway AS, Postboks 2003 Vika, 012 OSLO, Norge (4) Benevnelse Innretning til håndtering av rør (6) Anførte publikasjoner EP-A2-1 726 774 WO-A2-2011/060772 US-A- 3 889 927 US-A- 4 408 926 US-B1-6 378 399
1 Innretning til håndtering av rør Oppfinnelsen vedrører en innretning til håndtering av rør, som har et grunnlegeme samt minst to klemelementer som er anordnet bevegelig, relativt til grunnlegemet, og som i området av sin utstrekning som vender mot grunnlegemet, har minst én glideflate som, tilgrensende minst én korrespondanseflate, er anordnet slik at en vertikalbevegelse av klemelementet transformeres i en horisontal bevegelseskomponent av klemelementet. 10 Slike innretninger anvendes spesielt i området av offshore-boreteknikken for å holde oljeboringsplattformers rør. Rørene blir ved dette satt sammen av enkelte segmenter som skrus sammen med hverandre. Hver gang en forlengelsesdel har blitt skrudd på, følger en nedsenking av rørstrengen. 1 Innretningen fikserer rørstrengen typisk under tilskruingen av en forlengelsesdel og frigir så rørstrengen for å gjøre en nedsenking mulig. 20 Spesielt viktig ved slike innretninger er sikker og pålitelig hold av rørene. Ved dette bør det sørges for at klemelementene ligger så plant som mulig inntil røret som skal holdes, og at en vipping av klemelementene under klemelementenes posisjonering kan unngås. 2 Fra US 3 889 927 A er det kjent en innretning til håndtering av rør, som har et grunnlegeme (21) samt minst to klemelementer (24) som er anordnet bevegelig, relativt til grunnlegemet, og som i området av sin utstrekning som vender mot grunnlegemet, har minst én glideflate som, tilgrensende minst én korrespondanseflate, er anordnet slik at en vertikalbevegelse av klemelementet transformeres i en horisontal bevegelseskomponent av klemelementet. 30 Fra grunnlegemet (21) er et posisjoneringselement (33) ført vertikalt som ved en vertikal bevegelse i det minste seksjonsvis definerer en horisontal posisjonering av klemelementet. 3 Formålet med oppfinnelsen er derfor å konstruere en innretning av typen nevnt innledningsvis på en sik måte at en pålitelig posisjonering av klemelementene og en sikker håndtering av rørene er sikret.
2 10 Dette formålet oppnås ifølge oppfinnelsen ved at minst ett posisjoneringselement er ført vertikalt fra grunnlegemet, der posisjoneringselementet ved en vertikal bevegelse i det minste seksjonsvis definerer en horisontal posisjonering av klemelementet. Ved å kombinere klemelementet med et posisjoneringselement er det mulig på den ene siden å kunne introdusere tilstrekkelig store justerings- og holdekrefter ved hjelp av sylindre anordnet i en lengderetning av grunnlegemet, men på den andre siden også å sikre at klemelementet ligger inntil røret med en stor flate og at klemelementet posisjoneres på en pålitelig måte. Spesielt forhindres også en vipping av klemelementet ved å anvende posisjoneringselementet. 1 Innretningen ifølge oppfinnelsen støtter en tilpasning til forskjellig store rørdiametere og fører til en ytterst kompakt konstruksjon. Tilpasningen til forskjellige rørdiametere foregår ved å bytte ut klemelementene. En konstruksjon som tåler store mekaniske belastninger, støttes ved at posisjoneringselementet er ringaktig utformet. 20 Det er mulig å ta av innretningen fra en rørstreng fra siden, fordi posisjoneringselement er utformet av minst to segmenter. 2 En kileeffekt ved gjennomføringen av posisjoneringsbevegelser oppnås ved at posisjoneringselementets korrespondanseflate er anordnet skrått i forhold til den vertikale retningen. 30 Høye posisjoneringskrefter kan genereres ved at posisjoneringselementet kan justeres hydraulisk, relativt til grunnlegemet. Alternativt kan også en pneumatisk justering foregå. Utover dette er det også tatt hensyn til at en holdeinnretning av klemelementet kan justeres hydraulisk, relativt til grunnlegemet. Alternativt kan også en pneumatisk justering foregå. 3 En vippefri horisontal justering av klemelementet støttes ved at klemelementet har både en øvre glideflate og en nedre glideflate.
3 Funksjonelt viser det seg som hensiktsmessig at den øvre glideflaten er tilveiebrakt for en kontakt med posisjoneringselementet. Det er også tilveiebrakt at den nedre glideflaten er tilveiebrakt for en kontakt med et ledeelement som har en ledeflate. En mekanisk enkel konstruksjon oppnås ved at ledeelementet er ubevegelig forbundet med grunnlegemet. 10 For å forbedre håndteringssikkerheten foreslås det at grunnlegemet har en fordreiningssikring. 1 En pålitelig gjennomføring både av en nedsenking og en løfting av den bevegelige komponenten oppnås ved at hydraulikksylindre anvendt til hydraulisk justering henholdsvis er utformet som dobbelt virkende sylindre. En tilbaketrekking av klemelementet i en grunnposisjonering støttes ved at klemelementet kan spennes relativt til holdeinnretningen av minst én fjær. 20 2 30 I tegningene er det fremstilt utførelseseksempler på oppfinnelsen. Her viser: Fig. 1 et perspektivisk ytterriss av innretningen, Fig. 2 et vertikalriss gjennom innretningen i en driftstilstand med en posisjonering av klemelementene i en tilbaketrukket tilstand, Fig. 3 innretningen ifølge fig. 2 etter en delvis nedsenking av posisjoneringselementet og klemelementer forskjøvet i retning av en holdeinnretningsposisjonering, Fig. 4 innretningen ifølge fig. 2 og fig. 3 med maksimalt nedsunket posisjoneringselement og maksimalt i retning mot hverandre posisjonerte klemelementer, Fig. et vertikalsnitt i et snittplan dreid med 90 grader overfor fig. 3, og Fig. 6 et perspektivriss av et klemelement ved en synsretning skrått bakfra på glideflatene. 3 Fig. 1 viser et perspektivisk ytterriss av en innretning til håndtering av rør. Innretningen har et grunnlegeme (1) som har en øvre krage (2) til støtte av en montering i området av boreplattformer. Grunnlegemet (1) kan ved dette
4 introduseres i en tilordnet utsparing i boreplattformen og ligger med kragen (2) i området av en overside på plattformen. Ved det viste utførelseseksempelet består grunnlegemet (1) av to segmenter (3, 4) som grenser mot hverandre i området av et vertikalt skilleplan (). Segmentene (3, 4) skrues typisk sammen. 10 Grunnlegemet (1) har en rørlignende grunnkontur. Gjennom en øvre åpning er klemelementer (6) synlig som er tilveiebrakt til fiksering av røret som skal håndteres. 1 Fig. 2 viser et vertikalsnitt gjennom grunnlegemet (1). Ved det viste utførelseseksempelet anvendes fire klemelementer (6) hvorav tre klemelementer (6) er synlig i fig. 2. Klemelementene (6) har minst én glideflate (7) i området av sin bakside som vender mot grunnlegemet (1), og dermed siden som vender bort fra røret som skal holdes. Glideflaten (7) strekker seg skrått i forhold til en vertikal retning. En typisk hellingsvinkel ligger i et område fra 10 til 20 grader. Det fremstilte utførelseseksemplet viser en vinkel på 1, grader. 20 2 I den fremstilte driftstilstanden er det ovenfor klemelementene (6) i det minste områdevis anordnet et posisjoneringselement (8). Posisjoneringselementet (8) har en ringaktig kontur, hvor ringen kan være bygd opp i én del eller lignende som grunnlegemet (1) av segmenter. Posisjoneringselementet (8) har minst en korrespondanseflate (9) som heller skrått i forhold til den vertikale retningen. Fortrinnsvis har korrespondanseflaten (9) relativt til den vertikale retningen den samme vinklingen som glideflaten (7). 30 Posisjoneringselementet (8) er ført bevegelig i en vertikal retning innenfor grunnlegemet (1). I fig. 2 er det også synlig at klemelementene (6) fra holdeinnretningen (10) er ført bevegelig i en horisontal retning. Holdeinnretningen (10) har fortrinnsvis en ringaktig utforming. Også holdeinnretningen (10) kan være realisert i én del eller av segmenter. 3 Holdeinnretningen (10) er ført bevegelig i en vertikal retning innenfor grunnlegemet (1). Til støtte av en posisjoneringsbevegelse er hydraulikksylindrene (11, 12) forbundet med holdeinnretningen (10). Alle
hydrauliske justeringene som er forklart som eksempler i det følgende, kan hensiktsmessig også realiseres pneumatisk. 10 I et i loddlinjen nedre område til grunnlegemet (1) er det anordnet et ledeelement (13) som har minst én ledeflate (14). Ledeeflaten (14) heller skrått i forhold til den vertikale retningen. I området til klemelementenes (6) bakside som vender mot grunnlegeme (1), er det tilveiebrakt en glideflate (1) som er utformet for en kontakt med ledeflaten (14). Typisk har glideflaten (1) relativt til den vertikale retningen den samme vinklingen som ledeflaten (14). Ledeleementet (13) er typisk holdt ubevegelig av grunnlegemet (1). 1 Fig. 3 viser anordningen ifølge fig. 2 etter en delvis nedsenking av posisjoneringselementet (8). Det er synlig at posisjoneringselementets (8) korrespondanseflate (9) ved dette er i kontakt med klemelementets (6) glideflate (7). Det foreligger også allerede en kontakt med klemelementets (6) glideflate (1) og ledeelementets (13) ledeflate (14). Ved disse kontaktene mellom de skrått forløpende flatene er klemelementene (6) forskjøvet mot hverandre. 20 2 30 3 Typisk foregår en koordinering av posisjoneringselementets (8) vertikalbevegelse og holdeinnretningens (10) vertikalbevegelse på en slik måte at posisjoneringselementet (8) tilbakelegger den doble veien av holdeinnretningen (10). Den passende bevegelseskoordinering kan foregå hydraulisk via en passende styring av de respektive sylindrene. Fig. 4 viser anordningen ifølge fig. 2 og fig. 3 i en maksimalt nedsunket tilstand av posisjoneringselementet (8) samt holdeinnretningen (10). Klemelementene (6) er ved dette beveget mot hverandre maksimalt i den forhåndsdefinerte konstruktive rammen. Fig. viser et vertikalt snittplan som er dreid med 90 grader overfor fremstillingene i fig. 2 til fig. 4. I dette snittrisset er en hydraulikksylinder (16) synlig som justerer posisjoneringselementet (8) i vertikal retning. Typisk anvendes to slike hydraulikksylindre (16) til posisjoneringselementets (8) justering.
6 Fig. 6 viser et perspektivisk bakovervendt riss av et klemelement (6). Det er synlig at glideflatene (7) eller glideflatene (1) henholdsvis er anordnet på bakovervendte fremspring på klemelementet (6). Fremspringene er både i en horisontal retning og i en vertikal retning i en relativ avstand til hverandre. I en vertikal retning fremgår ved dette mellom fremspringene et byggerom (17) gjennom hvilket hydraulikksylindrene (16) til posisjoneringselementets (8) justering kan strekke seg. 10 I området av en fremside på klemelementet (6) er det fortrinnsvis anordnet en profilering med ribber og spor. Ved dette kan lokale høye trykkrefter overføres til røret som skal holdes. 1 20 2 30 Klemelementet (6) har fremspring (18) på siden for å støtte en føring gjennom holdeinnretningen (10). Hydraulikksylinderne (11, 12,16) utformes fortrinnsvis som dobbelt virkende sylindre. Ved dette kan både en fremtrekksbevegelse og også en tilbakeløfting til hydraulikksylinderne foregå hydraulisk styrt, og de tilsvarende tilkoblingene kan være anordnet utelukket på sylinderens ende. Den valgte hellingsvinkelen av lideflatene (7, 1) støtter en selvsperring av klemelementene (6). Ved en økning av en trekkraft på røret som skal holdes, fremgår på grunn av kileflatene som virker inn på hverandre, også en økning av holdekraften. En holdt rørstreng kan følgelig verken skli gjennom eller falle ned. Ved grunnlegemets (1), posisjoneringselementets (8), holdeinnretningens (10) samt ledeelementets (13) segmentering, som vist i utførelseseksempelet, er det mulig å kunne dele opp de aktuelle komponentene i de enkelte segmentene og fjerne dem fra rørstrengen fra siden. Klemelementene (6) kan spennes fast relativt til holdeinnretningen (10) ved hjelp av trekkfjær. Dermed støttes en tilbaketrekking av klemelementet (6) ved en returnering til grunnposisjoneringen vist i fig. 2. 3
7 P a t e n t k r a v 10 1 20 2 30 3 1. Innretning til håndtering av rør, som har et ringaktig grunnlegeme samt minst to klemelementer (6) som kan beveges relativt til grunnlegemet (1), og som i området av sin utstrekning som vender mot grunnlegemet, har minst én glideflate (7,1) som, tilgrensende minst én korrespondanseflate, er anordnet slik at en vertikalbevegelse av klemelementet transformeres i en horisontal bevegelseskomponent av klemelementet, karakterisert ved at minst ett posisjoneringselement (8) er ført vertikalt fra grunnlegemet (1), der posisjoneringselementet ved en vertikal bevegelse i det minste seksjonsvis definerer en horisontal posisjonering av klemelementene (8), hvor klemelementene (6) har både en øvre glideflate (7) og en nedre glideflate (1) og den øvre glideflaten (7) er tilveiebrakt for en kontakt med posisjoneringselementet (8) og den nedre glideflaten (1) er tilveiebrakt for en kontakt med et ledeelement (13), hvor posisjoneringselementet (8) er ringaktig utformet og posisjoneringselementets (8) korrespondanseflate (9) er anordnet skrått i forhold til den vertikale retningen, og hvor ledeelementet (13) har en ledeflate (14) som heller skrått i forhold til den vertikale retningen. 2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at posisjoneringselementet (8) er utformet av minst to segmenter. 3. Innretning ifølge et av kravene 1 eller 2, karakterisert ved at posisjoneringselementet (8) kan justeres hydraulisk, relativt til grunnlegemet (1). 4. Innretning ifølge et av kravene 1, 2 eller 3, karakterisert ved at en holdeinnretning (10) til klemelementet (6) kan justeres hydraulisk, relativt til grunnlegemet (1).. Innretning ifølge et av de foregående kravene, karakterisert ved at ledeelementet (13) er ubevegelig forbundet med grunnlegemet (1). 6. Innretning ifølge et av de foregående kravene, karakterisert ved at grunnlegemet (1) har en fordreiningssikring. 7. Innretning ifølge et av de foregående kravene, karakterisert ved at hydraulikksylindre (11, 12, 16) anvendt til hydraulisk justering henholdsvis er utformet som dobbelt virkede sylindre. 8. Innretning ifølge et av kravene 1 foregående kravene, karakterisert ved at klemelementet (6) kan spennes fast relativt til holdeinnretningen (10) av minst én fjær.
1
2
3
4
6